《模具工业》2006年第32卷第2期 61 任意布置冷却水道的锌基合金塑料模具试制 李亚敏,刘洪军 (兰州理工大学材料学院,甘肃兰州730050 摘要:模具冷却系统对于塑件的质量和生产效率有着重要的影响。利用精密铸造的方法可以获得任意 布置冷却水道的模具,达到最佳的冷却效果。现在快速样件和冷却系统优化分析的基础上,用锌基合金 石膏型铸造的方法对内置任意布置冷却水道的塑料模具镶块进行了试制,取得了满意的效果 关键词冷却水道;塑料模具;锌基合金;铸造 中图分类号:T(4;TO320.662文献标识码B文章编号:1001-2168-(200602-0061-04 Trial Manufacture of Zinc base Alloy plastic Mould with Optional-laying Cool ing Water Channel Ya-min. LIU Ho (School of Materials Science, Lanzhou University of Technology, Lanzhou, Gans u 730050, China Abstract: Cooling System of plastic mould can greatly influence the product quality and production efficiency. Optional-laying cooling water channel in the mould could be obtained by precision cast ing, and optimal cooling effect could be ac hieved. On the basis of rapid prototype and analysis on cooling system optimization, zinc base alloy plaster casting method was applied to manufacture of insert blocks of plastic mould with inner optional-laying cooling water channel Key words: cooling channel; plastic mould; zinc base alloy, castin 1引言 置任意布置冷却水道的锌基合金模具制造工艺进行 塑料模具一般都要设置冷却系统,好的冷却系探讨 统可以改善塑料成型性能,减小塑件应力集中,防 止翘曲变形,确保塑件尺寸精度,并可缩短模塑周2内置任意布置冷却水道塑料模具制造工艺 期,从而提高生产效率。塑料模具的冷却水道通常 锌基合金综合性能优良,作为塑料模具型腔材 采用机加工方法,在模具或模板上钻孔或铣槽,当料,其快速经济的制模特点,正适合市场对品种多 模具型腔较简单时,这种加工水道冷却效果较好。批量小、价格低、生产周期短的塑件的需求,可用于 当模具型腔较复杂时,采用杋加工方法很难做到水注射模、吹塑模吸塑模、发泡模、压缩模等。锌基合 道与型腔基本随形,有可能在型腔中出现冷区或热金的导热性好,铸造性能优异,能够复映模型上各种 区,造成塑件各部位冷却速度不均匀,产生变形。如细微部分,如装饰纹、加强筋的深槽和齿形等,易于 果冷却水道能够根据模具型腔随形仼意布置,将非获得光洁型腔和复杂型腔。锌基合金可采用多种方 常有利于冷却系统的优化设计,获得更好的塑件质法制模,精密铸造、温挤压和切削加工均可成型;精 量。快速原型和精密铸造的结合为仼意布置冷却水密铸造可采用砂型、石膏型、陶瓷型、石墨型、金属型 道的模具制造提供了可能,采用低熔点合金埋铸预等多种铸型。锌基合金的熔点在380~500℃,可以 制冷却水道的方法既可以同时制造出冷却水道和很方便地将预制形状的冷却水道埋铸于模具中,不 模具型腔,又可以达到快速制模的效果。以下对内需要另外加工冷却水道,而且这种埋铸工艺还可以 根据塑件的形状,借助注射过程仿真等分析手段,优 作者简介:李亚敏(1973·),女,河北蠡县人,讲师,主要从事模化设计冷却水道在模具中的空间走向,尽量精确地 具设计与制造的教学工作,地址:甘肃省兰州市兰工坪路85号使塑件各部位冷却均匀,从而达到改善塑件质量和 兰州理工大学材料学院。电话:0931·2976320,电子信箱 缩短生产周期的目的 基金项目:塑性成型模拟与模具技术国家重点实验室开放基金(044) 显然,采用机械加工锌基合金坯料的工艺很难 收稿日期:2005-07- 实现冷却水道的任意空间布置,根据锌基合金熔点 o1994-2009ChinaAcademicournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.ner《模具工业》2006 年第 32 卷第 2 期 61 任意布置冷却水道的锌基合金塑料模具试制 李亚敏 , 刘洪军 (兰州理工大学 材料学院 , 甘肃 兰州 730050) 摘要 : 模具冷却系统对于塑件的质量和生产效率有着重要的影响。利用精密铸造的方法可以获得任意 布置冷却水道的模具 ,达到最佳的冷却效果。现在快速样件和冷却系统优化分析的基础上 ,用锌基合金 石膏型铸造的方法对内置任意布置冷却水道的塑料模具镶块进行了试制 ,取得了满意的效果。 关键词 :冷却水道 ;塑料模具 ;锌基合金 ;铸造 中图分类号 : TG24 ; TQ320. 662 文献标识码 :B 文章编号 :1001 - 2168 - (2006) 02 - 0061 - 04 Trial Manufacture of Zinc Base Alloy Plastic Mould with Optional-laying Cooling Water Channel LI Ya-min , LIU Hong-jun (School of Materials Science ,Lanzhou University of Technology , Lanzhou , Gans u 730050 , China) Abstract : Cooling s ystem of plastic mould can greatly influence the p roduct quality and p roduction efficiency. Optional-laying cooling water channel in the mould could be obtained by p recision cast2 ing , and optimal cooling effect could be achieved. On the basis of rapid p rototype and analysis on cooling s ystem optimization , zinc base alloy plaster casting method was applied to the manufacture of insert blocks of plastic mould with inner optional-laying cooling water channel. Key words: cooling channel ; plastic mould ; zinc base alloy ; casting 1 引 言 塑料模具一般都要设置冷却系统 , 好的冷却系 统可以改善塑料成型性能 , 减小塑件应力集中 , 防 止翘曲变形 , 确保塑件尺寸精度 , 并可缩短模塑周 期 , 从而提高生产效率。塑料模具的冷却水道通常 采用机加工方法 , 在模具或模板上钻孔或铣槽 , 当 模具型腔较简单时 , 这种加工水道冷却效果较好。 当模具型腔较复杂时 , 采用机加工方法很难做到水 道与型腔基本随形 , 有可能在型腔中出现冷区或热 区 ,造成塑件各部位冷却速度不均匀 ,产生变形。如 果冷却水道能够根据模具型腔随形任意布置 , 将非 常有利于冷却系统的优化设计 , 获得更好的塑件质 量。快速原型和精密铸造的结合为任意布置冷却水 道的模具制造提供了可能 , 采用低熔点合金埋铸预 制冷却水道的方法既可以同时制造出冷却水道和 模具型腔 , 又可以达到快速制模的效果。以下对内 置任意布置冷却水道的锌基合金模具制造工艺进行 探讨。 2 内置任意布置冷却水道塑料模具制造工艺 锌基合金综合性能优良 , 作为塑料模具型腔材 料 , 其快速经济的制模特点 , 正适合市场对品种多、 批量小、价格低、生产周期短的塑件的需求 , 可用于 注射模、吹塑模、吸塑模、发泡模、压缩模等。锌基合 金的导热性好 ,铸造性能优异 ,能够复映模型上各种 细微部分 , 如装饰纹、加强筋的深槽和齿形等 , 易于 获得光洁型腔和复杂型腔。锌基合金可采用多种方 法制模 , 精密铸造、温挤压和切削加工均可成型 ; 精 密铸造可采用砂型、石膏型、陶瓷型、石墨型、金属型 等多种铸型。锌基合金的熔点在 380～500 ℃, 可以 很方便地将预制形状的冷却水道埋铸于模具中 , 不 需要另外加工冷却水道 , 而且这种埋铸工艺还可以 根据塑件的形状 ,借助注射过程仿真等分析手段 ,优 化设计冷却水道在模具中的空间走向 , 尽量精确地 使塑件各部位冷却均匀 , 从而达到改善塑件质量和 缩短生产周期的目的。 显然 , 采用机械加工锌基合金坯料的工艺很难 实现冷却水道的任意空间布置 , 根据锌基合金熔点 ——————————————— 作者简介 : 李亚敏 (1973 - ) ,女 ,河北蠡县人 ,讲师 , 主要从事模 具设计与制造的教学工作 , 地址: 甘肃省兰州市兰工坪路 85 号 兰州理工大学材料学院 。电话 : 0931 - 2976320 , 电子信箱 : liyaminlut @sina. com。 基金项目 :塑性成型模拟与模具技术国家重点实验室开放基金(04-4) 收稿日期 :2005 - 07 - 13 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net